(57)【要約】  小型化及び高出力化が可能なステータ、及びステータ製造方法を提供する為に、ティース（４３）と、スロット（ＳＣＳ）とを備える分割式ステータコア（ＳＣ）と、平角導体（Ｄ）で形成される２重コイル（３０）と、を有するステータ（１００）において、分割式ステータコア（ＳＣ）はＵＶＷ相のスロット（ＳＣＳ）６つを第１ブロック（Ｂ１）と、隣接する第２ブロック（Ｂ２）を有し、Ｕ相第１スロット（Ｕ１Ｂ１）内の平角導体（Ｄ）が、Ｕ相第２スロット（Ｕ２Ｂ２）内の平角導体（Ｄ）と第１ループコイル（１０）を形成し、Ｕ相第２スロット（Ｕ２Ｂ１）内の平角導体（Ｄ）が、Ｕ相第１スロット（Ｕ１Ｂ２）内の平角導体（Ｄ）と第２ループコイル（２０）を形成し、第２ループコイル（２０）を第１ループコイル（１０）の内周に配置する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ティースと、該ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、平角導線を用いて形成され前記スロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、
前記スロットは、Ｕ相第１スロット、Ｕ相第２スロット、Ｖ相第１スロット、Ｖ相第２スロット、Ｗ相第１スロット、Ｗ相第２スロットを第１組とする３相スロットブロックが、順次形成されており、前記第１組の隣に第２組の前記３相スロットブロックが形成され、
前記第１組のＵ相第１スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第２スロット内の前記平角導線と第１ループを形成していること、
前記第１組のＵ相第２スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第１スロット内の前記平角導線と第２ループを形成していること、
前記第２ループが、前記第１ループの内周に配置されていること、
を特徴とするステータ。
【請求項２】
請求項１に記載するステータにおいて、
前記Ｕ相第１スロットから出た前記平角導線が、２スロット分の領域を用いて、レーンチェンジされていること、
を特徴とするステータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載するステータにおいて、
前記第１ループのコイルエンド部に第１凸部が形成され、
前記第２ループのコイルエンド部に、前記第１凸部の内周に配置される第２凸部が形成されていること、
を特徴とするステータ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載するステータにおいて、
前記第１ループの一端が、前記第２ループの一端と接続していること、
を特徴とするステータ。
【請求項５】
ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータのステータ製造方法において、
前記平角導線を、複数重ね合わされて周回させて八角形状コイルとする第１工程と、
前記八角形状コイルのコイルエンド部に一対の凸部を形成する第２工程と、
前記凸部が形成されたコイルを円弧状に成形する第３工程と、
前記一対の凸部にレーンチェンジ部を形成する第４工程と、
を有することを特徴とするステータ製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のステータ製造方法において、
前記第２工程は、固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、押圧機構によって前記八角形状コイルの外面を押圧し、前記一対の凸部を形成するものであることを特徴とするステータ製造方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載のステータ製造方法において、
前記第３工程は、前記凸部が形成されたコイルを固定し、前記凸部が形成されたコイルの軸方向より曲面を有する金型を押し付けることで、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成するものであることを特徴とするステータ製造方法。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか１つに記載のステータ製造方法において、
前記第４工程は、前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を、右側保持金型と左側保持金型で保持し、前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらすことで、前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成するものであることを特徴とするステータ製造方法。
【請求項９】
ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータを製造するステータ製造装置において、
前記平角導線が複数重ね合わされて周回され形成された八角形状コイルを固定するコイル固定部と、
固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、前記八角形状コイルの外面を押圧する押圧機構と、を備え、前記八角形状コイルに一対の凸部を形成することを特徴とするステータ製造装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のステータ製造装置において、
前記凸部が形成されたコイルの両端を固定する固定機構と、
前記凸部が形成されたコイルの軸方向より押し付ける曲面を有する金型と、を有し、
前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成することを特徴とするステータ製造装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のステータ製造装置において、
前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を保持する右側保持金型と左側保持金型と、
前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらす駆動機構と、を備え、
前記円弧状に形成されたコイルに前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成することを特徴とするステータ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの小型化及び高出力化を図るため、ステータの占積率を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドカーや電気自動車などのニーズが高まっており、自動車の駆動力にモータを用いることが検討されている。しかし、モータを車載する為には、高出力化、小型化が要求される。特に、ハイブリッドカーはエンジンルームにモータを配置する関係上、小型化の要求が厳しい。
そのため、従来からモータの小型化、高出力化についてさまざまな検討がなされてきている。【０００３】
特許文献１には、多相型発電装置のステータ枠用導体部に関する技術が開示されている。
ステータコアにアウタースロットを備え、平角導体がスロット内に挿入されるスロット内導線部に平面を規定し、該平面に対して上部から見てほぼＵ字に、前記平面を含む前方から見た場合波状体に、平角導体を成型して、ステータコアに配設することで、ステータのコイルエンドを短縮し、占積率の向上を図ることが可能となる。【０００４】
特許文献２には、クランク形状の連続巻きコイル、分布巻き固定子及びそれらの成形方法に関する技術が開示されている。
平角導体を六角形に巻回した後、コイルエンドとなる部分にクランク形状を金型を用いて形成し、該平角導体を固定子コアに配設することで、コイルエンドでのコイル同士の干渉を解決し、ステータの占積率の向上、及び小型化に貢献することが可能となる。【０００５】
特許文献３には、回転電機とその製造方法についての技術が開示されている。
内周側から外周側に向けて巻回したコイルアセンブリを、ステータコアのスロットに挿入する際に、一方のスロットにはコイルの外周側からスロットの外層側に配置されるよう挿入し、他方のスロットにはコイルの内周側からスロットの内周側に配置されるよう挿入することで、分布巻きされたコイルを備えた回転電機において、製造作業を簡略化し、かつスロット内の占積率の向上を図ることが可能となる。【０００６】
特許文献４には、回転電機の固定子及び回転電機についての技術が開示されている。
平角導体を波巻きに配置して複数相を有する巻線コイルが形成され、外周方向から分割したティースを挿入し、該ティースをステータコアの外環部に形成された溝に挿入して固定することで、精度の高いステータコアを形成することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３７５６５１６号公報
【特許文献２】特許第４２３４７４９号公報
【特許文献３】特開２００８−１２５２１２号公報
【特許文献４】特開２００９−１３１０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１乃至特許文献４には以下に説明する課題があると考えられる。
一般的に、集中巻コイルを用いるステータに比べて分布巻きコイルを用いるステータの方が高出力化し易く、コギングトルクの問題を解決しやすい。ただし、特許文献１又は特許文献２に示されるような分布巻きのコイルを用いたステータを高出力化するために、ステータコアにそなえられるスロットの深さを深くし、かつコイルの巻回数を増やすと、コイル同士の干渉の問題が出てくる。
特許文献１や特許文献２に示される技術では、隣り合うコイル間の隙間が殆ど無い為、コイルのターン数をこれ以上増やすことが難しいと考えられる。また、平角導体を成形するにあたり、平角導体の曲げ半径に制約がある為、これ以上平角導体の断面積を増やすことも難しいと考えられる。
したがって、更なる高出力化を求めるには特許文献１及び特許文献２の方法は適さないと考えられる。【０００９】
特許文献３は、具体的なコイルの成形方法が、丸線を内周から外周に向けて平らになるように巻いてコイルを形成した後、コイルのスロットに挿入される部分を把持し、ツイストして成形する方法しか示されておらず、この方法は平角導体を用いるには不向きであると考えられる。
また、平角導体を外周側に積み上げて巻いていくスタイルを用いている為、コイルエンドが大きくなってしまうという問題もあり、ステータの小型化を図るには不向きであると考えられる。【００１０】
特許文献４は、分布巻きに波巻きコイルを用いている。波巻きコイルは平角導体を編み込んでいく必要がある為、複雑な成形を要求されると共に、平角導体全てを平面状で重ねた上で、円環状に巻き取っていく必要がある為に、大きな組み立て装置を必要とする。この為、組み立てが難しく、コストダウンが困難であるという問題がある。
したがって、特許文献１乃至特許文献４に示される技術より、更にステータの小型化と高出力化を図る為には、更なる工夫が必要であると考えられる。【００１１】
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、小型化及び高出力化が可能なステータ、及びステータ製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明の一態様によるステータは以下のような特徴を有する。
（１）ティースと、該ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、平角導線を用いて形成され前記スロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、前記スロットは、Ｕ相第１スロット、Ｕ相第２スロット、Ｖ相第１スロット、Ｖ相第２スロット、Ｗ相第１スロット、Ｗ相第２スロットを第１組とする３相スロットブロックが、順次形成されており、前記第１組の隣に第２組の前記３相スロットブロックが形成され、前記第１組のＵ相第１スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第２スロット内の前記平角導線と第１ループを形成していること、前記第１組のＵ相第２スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第１スロット内の前記平角導線と第２ループを形成していること、前記第２ループが、前記第１ループの内周に配置されていること、を特徴とする。【００１３】
（２）（１）に記載するステータにおいて、前記Ｕ相第１スロットから出た前記平角導線が、２スロット分の領域を用いて、レーンチェンジされていること、を特徴とする。【００１４】
（３）（１）又は（２）に記載するステータにおいて、前記第１ループのコイルエンド部に第１凸部が形成され、前記第２ループのコイルエンド部に、前記第１凸部の内周に配置される第２凸部が形成されていること、を特徴とする。【００１５】
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載するステータにおいて、前記第１ループの一端が、前記第２ループの一端と接続していること、を特徴とする。【００１６】
また、前記目的を達成するために、本発明の一態様によるステータ製造方法は以下のような特徴を有する。
（５）ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータのステータ製造方法において、前記平角導線を、複数重ね合わされて周回させて八角形状コイルとする第１工程と、前記八角形状コイルのコイルエンド部に一対の凸部を形成する第２工程と、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に成形する第３工程と、前記一対の凸部にレーンチェンジ部を形成する第４工程と、を有することを特徴とする。【００１７】
（６）（５）に記載のステータ製造方法において、前記第２工程は、固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、押圧機構によって前記八角形状コイルの外面を押圧し、前記一対の凸部を形成するものであることを特徴とする。【００１８】
（７）（５）又は（６）に記載のステータ製造方法において、前記第３工程は、前記凸部が形成されたコイルを固定し、前記凸部が形成されたコイルの軸方向より曲面を有する金型を押し付けることで、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成するものであることを特徴とする。【００１９】
（８）（５）乃至（７）のいずれか１つに記載のステータ製造方法において、前記第４工程は、前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を、右側保持金型と左側保持金型で保持し、前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらすことで、前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成するものであることを特徴とする。【００２０】
また、前記目的を達成するために、本発明の一態様によるステータ製造装置は以下のような特徴を有する。
（９）ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータを製造するステータ製造装置において、前記平角導線が複数重ね合わされて周回され形成された八角形状コイルを固定するコイル固定部と、固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、前記八角形状コイルの外面を押圧する押圧機構と、を備え、前記八角形状コイルに一対の凸部を形成することを特徴とする。【００２１】
（１０）（９）に記載のステータ製造装置において、前記凸部が形成されたコイルの両端を固定する固定機構と、前記凸部が形成されたコイルの軸方向より押し付ける曲面を有する金型と、を有し、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成することを特徴とする。【００２２】
（１１）（１０）に記載のステータ製造装置において、前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を保持する右側保持金型と左側保持金型と、前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらす駆動機構と、を備え、前記円弧状に形成されたコイルに前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
このような特徴を有する本発明の一態様によるステータにより、以下のような作用、効果が得られる。
上記（１）に記載される態様は、ティースと、該ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、平角導線を用いて形成されスロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、スロットは、Ｕ相第１スロット、Ｕ相第２スロット、Ｖ相第１スロット、Ｖ相第２スロット、Ｗ相第１スロット、Ｗ相第２スロットを第１組とする３相スロットブロックが、順次形成されており、第１組の隣に第２組の３相スロットブロックが形成され、第１組のＵ相第１スロット内の平角導線が、第２組のＵ相第２スロット内の平角導線と第１ループを形成していること、第１組のＵ相第２スロット内の平角導線が、第２組のＵ相第１スロット内の平角導線と第２ループを形成していること、第２ループが、第１ループの内周に配置されるというものである。【００２４】
平角導線を第１ループと第２ループを有する２重コイルとすることで、レーンチェンジ部分の余裕を多くとることが可能となる。
平角導体でループを形成したコイルをステータコアに挿入する場合、特許文献１及び特許文献２に示されているように、平角導体をステータコアの端面に平面的に並べることになる。この場合、ステータコアの端面は面積が限られる為、コイルのターン数を多くする為に平角導体の数を増やすことは難しい。そして、コイルを分布巻きとして構成する場合、同心巻きのコイル同士が干渉する為、コイルエンド部にレーンチェンジ部分を必要とする。このレーンチェンジ部で、コイルの幅は問題となりやすい。【００２５】
そこで、本発明の構成のように第１ループの内周側に第２ループを形成する２重コイルの構造とすることで、ステータコアの端面を立体的に利用することができる。この結果、コイルのターン数を増やすことが可能で、ターン数が増えた場合にもレーンチェンジ部において隣り合うコイル同士の干渉を防ぐことが可能となる。
コイルの第１ループと第２ループを重ねて２重のコイルを形成しているため、コイルエンドの厚みをそれ程増やすことなく、スロットの深いステータコアを採用することが可能となる。その結果、ステータの占積率の向上と小型化の要求を満足することが可能となる。【００２６】
また、上記（２）に記載される発明の構成は、（１）に記載するステータにおいて、Ｕ相第１スロットから出た平角導線が、２スロット分の領域を用いて、レーンチェンジされるというものである。
レーンチェンジは、コイルに同心巻きを採用し、分布巻きステータを構成する以上、必須となる。これは、前述通り同心巻きコイルを複数のスロットを跨いで挿入する為、隣り合うコイル同士で干渉する部分ができ、それを回避する必要がある為である。
具体的に言えば、スロット内に挿入される平角導体をスロット内導線部と定義すると、一方のスロット内導線部が第１組のＵ相第１スロットに挿入されるＵ相のコイルの第１ループは、他方のスロット内導線部が第２組のＵ相第２スロットに挿入される。そして、その隣に来るのは、一方のスロット内導線部が第１組のＶ相第１スロットに挿入され、他方のスロット内導線部が第２組のＶ相第２スロットに挿入されたＶ相のコイルの第１ループである。【００２７】
前述したＶ相のコイルの第１ループは、第１組のＵ相第１スロットに挿入される部分において、前述したＵ相のコイルの第１ループの下側に、第２組のＵ相第２スロットに挿入される部分において、前述したＵ相コイルの第１ループの上側に来る必要がある。更に細かく言えば、第１ループと第２ループは２重構造となっているので、一方は、上から順に、Ｕ相第１ループ、Ｕ相第２ループ、Ｖ相第１ループ、Ｖ相第２ループとなり、他方は上から順にＶ相第１ループ、Ｖ相第２ループ、Ｕ相第１ループ、Ｕ相第２ループとなる。
このように必要となるレーンチェンジ部分は、ステータコアの端面に平面的に平角導体が配置されると１スロット分しか使用できない。しかし、本発明では２重コイルとしていることで、このレーンチェンジ部分が２倍の２スロット分使用することが可能であり、曲げ半径の関係で極力広い幅を用意することが好ましい。
ここでいう「２スロット分の領域」とは、スロットとティースを１スロット分としてスロット２つとティース２つ分の幅のことを指している。
これは、占積率を上げる為には平角導体の断面積を大きくすることが有効であるためで、断面積が大きくなれば相対的に曲げ半径も大きくなるからである。このため、本発明によって占積率の高いステータを構成することが可能となる。【００２８】
また、上記（３）に記載される発明の構成は、（１）又は（２）に記載するステータにおいて、第１ループのコイルエンド部に第１凸部が形成され、第２ループのコイルエンド部に、第１凸部の内周に配置される第２凸部が形成されるというものである。
このような第１凸部及び第２凸部をコイルに設けることで、設計自由度が高くなるというメリットが得られる。これは、コイルに用いられる平角導体の扁平率が高い方がより有利になる。
まず、第１凸部及び第２凸部を設けたことで、隣り合うコイル同士のレーンチェンジがし易くなる。
例えばコイルを六角形に巻回して構成する場合、コイルエンドには２辺が二等辺三角形を作る形で突出する。この場合、二等辺三角形部分をコイル同士ですれ違うように配置すると、平角導体の厚みの関係でコイル間の距離を必要として、レーンチェンジに幅を必要とする結果となる。しかし、コイルに第１凸部及び第２凸部を設けることで、隣り合うコイル同士の干渉をかわし易くなる。【００２９】
また、ステータの構成上、第１ループや第２ループを形成する場合にはエッジワイズ曲げ加工する必要があるが、第１凸部及び第２凸部を設ける場合には、エッジワイズ曲げ方向ではなく厚みの薄い方向に曲げることになるので、曲げ半径が小さく、比較的容易に曲げることができる。
この結果、ステータの設計自由度が高くなり、コイルエンドをそれ程伸ばさずにコイルの端子部分を第１ループ及び第２ループの下をくぐらせて外側に持ってくる等、バスバとの接合のし易さを確保することに貢献することができる。
設計自由度を高くできることは、ステータを製作する工程を簡素化する助けとなり、メリットが高い。【００３０】
また、上記（４）に記載される発明の構成は、（１）乃至（３）のいずれか１つに記載するステータにおいて、第１ループの一端が、第２ループの一端と接続しているというものである。
コイルの第１ループと第２ループを接続することで、ステータコアにコイルを配設した後にバスバを接続する必要がなくなる。つまり、第１ループと第２ループの単体同士を、事前に接続することが可能となり、バスバの数の削減及びバスバ接続時の作業スペースの向上を図ることが可能となる。
コイルエンドでのバスバ接続は、コイルを電気的に接続する上で必要となる。しかしながら、コイル同士が近接していると接合作業に支障が出る可能性があり、場合によっては片方のコイルの端子部を除けてバスバと接続する必要が出ることも考えられ、好ましくない。
しかし、事前に第１ループと第２ループを接続したコイルを、ステータコアに配設する方法を用いることで、コイルエンドでのバスバとの接続箇所を減らすことができ、作業効率の向上に繋がる。【００３１】
また、このような特徴を有する本発明の一態様によるステータ製造方法により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（５）に記載の発明の態様は、ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータのステータ製造方法において、平角導線を、複数重ね合わされて周回させて八角形状コイルとする第１工程と、八角形状コイルのコイルエンド部に一対の凸部を形成する第２工程と、凸部が形成されたコイルを円弧状に成形する第３工程と、一対の凸部にレーンチェンジ部を形成する第４工程と、を有するものである。
このような構成を採ることで、凸部を有する２重コイルを形成することが可能となり、この２重コイルをステータコアに配設することで占積率が高く、コイルエンドの短いステータを形成可能となる。
つまり、ステータの高出力化、小型化に貢献することが可能となる。【００３２】
また、上記（６）に記載される発明の態様は、（５）に記載のステータ製造方法において、第２工程は、固定された八角形状コイルの周囲４方向より、押圧機構によって八角形状コイルの外面を押圧し、一対の凸部を形成するものである。
八角形状コイルは、銅やアルミニウムなど熱伝導性の良い金属で形成されるケースが多く、これらの金属は加工が容易である。したがって、八角形状コイルを形成した後、ベースに固定し、押圧機構で凸部となる部分の両脇を押圧することで、一対の凸部を形成することが可能となる。【００３３】
また、上記（７）に記載される発明の態様は、（５）又は（６）に記載のステータ製造方法において、第３工程は、凸部が形成されたコイルを固定し、凸部が形成されたコイルの軸方向より曲面を有する金型を押し付けることで、凸部が形成されたコイルを円弧状に形成するものである。
曲面を有する金型を押し付け、凸部が形成されたコイルを変形させることで、同じ形状の円弧状に形成されたコイルを得ることが可能である。コイルは同一形状のものを重ねてコイル籠を形成していく関係上、重なる部分は精度良く同じ形状であることが望ましい。金型を用いることで、このようなコイルを実現することが可能となる。【００３４】
また、上記（８）に記載される発明の態様は、（５）乃至（７）のいずれか１つに記載のステータ製造方法において、第４工程は、円弧状に形成されたコイルの一対の凸部を、右側保持金型と左側保持金型で保持し、右側保持金型に対して左側保持金型をずらすことで、レーンチェンジ部を一対の凸部に形成するものである。
レーンチェンジ部の形成に関しても、右側保持金型と左側保持金型をずらすように力を加えることで、一対の凸部にレーンチェンジ部を形成することが可能となる。コイルは重ねてコイル籠を形成する関係上、レーンチェンジ部の精度よりもより重なる部分の精度が高い方がメリットは高い。右側保持金型と左側保持金型とでコイルを保持することでコイル籠を形成する際に重なる部分の精度を高くすることができる。【００３５】
また、このような特徴を有する本発明の一態様によるステータ製造装置により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（９）に記載される発明の態様は、ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータを製造するステータ製造装置において、平角導線が複数重ね合わされて周回され形成された八角形状コイルを固定するコイル固定部と、固定された八角形状コイルの周囲４方向より、八角形状コイルの外面を押圧する押圧機構と、を備え、八角形状コイルに一対の凸部を形成するものである。【００３６】
コイル固定部と八角形状コイルの外面を押圧する押圧機構を備えているので、前述（５）及び（６）に記載のステータ製造方法における第２工程を実現し、八角形状コイルの外形を変形することが可能となる。
前述（３）に記載のステータを形成する為には、第１ループのコイルエンド部に第１凸部、第２ループのコイルエンド部に第２凸部が形成されている必要がある。上記構成を備えていることで、このような第１凸部または第２凸部を容易に形成することが可能となる。【００３７】
また、上記（１０）に記載の発明の態様は、（９）に記載のステータ製造装置において、凸部が形成されたコイルの両端を固定する固定機構と、凸部が形成されたコイルの軸方向より押し付ける曲面を有する金型と、を有し、凸部が形成されたコイルを円弧状に形成するものである。
曲面を有する金型を用いることで、凸部が形成されたコイルを円弧状に形成することができ、前述の（７）に記載の第３工程を実現することができる。【００３８】
また、上記（１１）に記載の発明の態様は、（１０）に記載のステータ製造装置において、円弧状に形成されたコイルの一対の凸部を保持する右側保持金型と左側保持金型と、右側保持金型に対して左側保持金型をずらす駆動機構と、を備え、円弧状に形成されたコイルにレーンチェンジ部を一対の凸部に形成するものである。
円弧状に形成されたコイルを重ねる為には、隣り合うコイルとの干渉を避ける必要がある。レーンチェンジ部をコイルに形成することで、（５）に記載の発明と同様にコイルエンドの短いステータを形成することが可能となる。また、駆動機構と右側保持金型と左側保持金型を用いて、力を加えることで、円弧状に形成されたコイルのコイルエンド側上下にそれぞれ１カ所ずつ同じ位置にレーンチェンジ部を形成することが可能となる。この構成によって（８）に記載の第４工程の実現を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１実施形態の、ステータの斜視図である。
【図２】第１実施形態の、２重コイルの斜視図である。
【図３】第１実施形態の、２重コイルの上面視図である。
【図４】第１実施形態の、コイル凸部成形治具の上面視図である。
【図５】第１実施形態の、コイル凸部成形治具を用いて成形した状態の上面視図である。
【図６】第１実施形態の、円弧変形治具の側面図である。
【図７】第１実施形態の、円弧変形治具を用いてコイルを成形した状態の側面図である。
【図８】第１実施形態の、レーンチェンジ部形成治具に関する側面図である。
【図９】第１実施形態の、レーンチェンジ部形成治具によってコイルにレーンチェンジ部を形成した状態の側面図である。
【図１０】第１実施形態の、２重コイルを重ね合わせた模式斜視図である。
【図１１】第１実施形態の、コイル籠にピースを挿入している様子を示す斜視図である。
【図１２】第１実施形態の、コイル籠にピースを挿入した模式図である。
【図１３】第１実施形態の、ステータコアに形成されたＵ相コイルの第１ループを示した平面図である。
【図１４】第１実施形態の、ステータコアに形成されたＵ相コイルの第２ループを示した平面図である。
【図１５】第２実施形態の、２重コイルのコイルエンド部分の部分斜視図である。
【図１６】第２実施形態の、ステータの部分斜視図である。
【図１７】第３実施形態の、２重コイルのコイルエンド部分を内周側から見た部分斜視図である。
【図１８】第３実施形態の、２重コイルのコイルエンド部分を外周側から見た部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
まず、本発明の第１の実施形態について説明をする。
（第１実施形態）
図１に、第１実施形態のステータの斜視図を示す。
図２に、２重コイルの斜視図を示す。
図３に、２重コイルの上面視図を示す。図２の上面からの２重コイルを示している。
ステータ１００は、２重コイル３０と、分割式ステータコアＳＣと、アウターリング５０及び端子台５５を有している。なお、図１の２重コイル３０はバスバＢＢが接続され、コイルエンド部分が倒された状態である。
２重コイル３０は、図２に示すように第１ループコイル１０と、第２ループコイル２０とからなる。第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０は、平角導体Ｄを巻回して形成されている。
平角導体Ｄは、矩形断面を有する金属線の周囲に絶縁性の樹脂を塗工したものである。金属線には銅などの導電性の高い金属が用いられており、絶縁性の樹脂にはエナメルやＰＰＳなど絶縁性の高い樹脂が用いられている。
【００４１】
第１ループコイル１０には、第１端子部ＴＲ１１ａ及び第２端子部ＴＲ１１ｂが備えられている。また、リード側凸部ＰＲ１１及び反リード側凸部ＰＦ１１が形成されている。リード側凸部ＰＲ１１の両側にはリード側右凹部ＤＲＲ１１及びリード側左凹部ＤＬＲ１１が形成され、反リード側凸部ＰＦ１１の両側には反リード側右凹部ＤＲＦ１１及び反リード側左凹部ＤＬＦ１１が形成されている。また、リード側凸部ＰＲ１１には、リード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１１が、反リード側凸部ＰＦ１１には反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１１が形成されている。
また、分割式ステータコアＳＣが備えるスロットＳＣＳに挿入される部分となる、第１スロット内導線部ＳＳ１１ａ及び第２スロット内導線部ＳＳ１１ｂも備えている。
【００４２】
第２ループコイル２０も第１ループコイル１０と同様にして、第１端子部ＴＲ１２ａ、第２端子部ＴＲ１２ｂが備えられており。また、リード側凸部ＰＲ１２及び反リード側凸部ＰＦ１２が形成されている。リード側凸部ＰＲ１２の両側にはリード側右凹部ＤＲＲ１２及びリード側左凹部ＤＬＲ１２が形成され、反リード側凸部ＰＦ１２の両側には反リード側右凹部ＤＲＦ１２及び反リード側左凹部ＤＬＦ１２が形成されている。また、リード側凸部ＰＲ１２にはリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１２が、反リード側凸部ＰＦ１２には反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１２が形成されている。
また、第１スロット内導線部ＳＳ１２ａ、第２スロット内導線部ＳＳ１２ｂも形成されている。
このような第１ループコイル１０の内周側に第２ループコイル２０が配置されるように重ねられることで、２重コイル３０を構成している。
【００４３】
分割式ステータコアＳＣは、電磁鋼板を積層して形成されており、２４個のピース４１を円筒状に配置した状態で、アウターリング５０を嵌め込むことで２重コイル３０を保持することができる。
分割式ステータコアＳＣは、内周にスロットＳＣＳ及びティース４３を交互に備えており、ピース４１はティース４３を２つ分有するように、スロットＳＣＳの底部で分割された形状となっている。
アウターリング５０は円筒状の金属体で、内周と分割式ステータコアＳＣの外周とが嵌合するような寸法で形成されている。アウターリング５０を分割式ステータコアＳＣの外周に配設する際には、焼きバメを用いるので、アウターリング５０の内周は分割式ステータコアＳＣの外周よりも若干径が小さく設定されている。
【００４４】
端子台５５は、ステータ１００に備えられる２重コイル３０が電気的に結合された後に、最終的に二次電池などの電源から電力を供給する等の目的で接続される、図示しない外部コネクタとの接続口である。第１実施形態では３相のステータとしているので、接続口は３カ所備えられている。
【００４５】
次に、第１実施形態のコイルの形成方法について説明する。
図４に、コイル凸部成形治具の上面視図を示す。
図５に、コイル凸部成形治具を用いて成形した状態の上面視図を示す。
まず、平角導体Ｄをエッジワイズ曲げ加工して巻回することで、八角形の素体コイルＣ１を形成する。
そして、素体コイルＣ１をコイル凸部成形治具Ｊ１の中心保持具Ｊ１１に挿入する。コイル凸部成形治具Ｊ１はコイル固定部に該当する。中心保持具Ｊ１１と凸部ガイドＪ１２は組み合わせて配置されており、図４に示すように、素体コイルＣ１は中心保持具Ｊ１１及び凸部ガイドＪ１２の周囲を取り囲むように配置される。
【００４６】
コイル凸部成形治具Ｊ１には、素体コイルＣ１に第１ループコイル１０のリード側右凹部ＤＲＲ１１乃至反リード側左凹部ＤＬＦ１１、又は第２ループコイル２０のリード側右凹部ＤＲＲ１２乃至反リード側右凹部ＤＬＦ１２を形成させる為の、押圧機構に該当する押圧治具Ｊ１３が備えられている。
この押圧治具Ｊ１３を、素体コイルＣ１が中心保持具Ｊ１１及び凸部ガイドＪ１２に配置されている状況で、ロッドＪ１４を前進させることで、図５に示すように、凹部を形成する。この結果、素体コイルＣ１に第１ループコイル１０のリード側凸部ＰＲ１１及び反リード側凸部ＰＦ１１、又は第２ループコイル２０のリード側凸部ＰＲ１２及び反リード側凸部ＰＦ１２が形成された凸部保有コイルＣ２が出来上がる。
なお、実際には第１ループコイル１０に用いる素体コイルＣ１と第２ループコイル２０に用いる素体コイルＣ１は周長が異なるが、ここでは便宜上、同じものとして扱っている。
実際には、コイル凸部成形治具Ｊ１の中心保持具Ｊ１１及び凸部ガイドＪ１２の形状が、第１ループコイル１０に用いる素体コイルＣ１と第２ループコイル２０に用いる素体コイルＣ１では異なるので、それぞれ別の素体コイルＣ１に合わせた治具を用意するか、可変ガイド機構が必要となる。
【００４７】
次に、素体コイルＣ１に凸部を成形した凸部保有コイルＣ２を、円弧状に変形させる工程が必要となる。
図６に、円弧変形治具の側面図を示す。
図７に、円弧変形治具を用いてコイルを成形した状態を示す。
円弧変形治具Ｊ２は、固定側金型Ｊ２１と可動側金型Ｊ２２とシャフトＪ２３とからなる。
固定側金型Ｊ２１は、ステータ１００に配置される際に必要な曲率を第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０に形成するのに必要な曲面を有している。
可動側金型Ｊ２２も同様の曲面を有しており、シャフトＪ２３に沿って固定側金型Ｊ２１方向に可動可能に構成されている。
【００４８】
可動側金型Ｊ２２は４つの部品を備えており、凸部保有コイルＣ２を押さえる固定機構に該当する中央把持部材Ｊ２２ｃと、凸部保有コイルＣ２を変形させる第１曲面形成金型Ｊ２２ａと第２曲面形成金型Ｊ２２ｂと、金型ベースＪ２２ｄよりなる。
第１曲面形成金型Ｊ２２ａ及び第２曲面形成金型Ｊ２２ｂは、固定側金型Ｊ２１の曲面とほぼ同じ曲率（厳密には、固定側金型Ｊ２１＋曲面保有コイルＣ３の厚さ分が第２曲面形成金型Ｊ２２ｂの曲率となる）を有しており、凸部保有コイルＣ２の曲げ加工を行うことが可能である。
凸部保有コイルＣ２を円弧変形治具Ｊ２に挿入した状態で、中央把持部材Ｊ２２ｃによって凸部保有コイルＣ２を把持し、金型ベースＪ２２ｄに固定された、第１曲面形成金型Ｊ２２ａと第２曲面形成金型Ｊ２２ｂが、金型ベースＪ２２ｄごと固定側金型Ｊ２１に向かって推力を与えられることで、凸部保有コイルＣ２の加工を行う。
その結果、図７に示すように凸部保有コイルＣ２を変形して曲面保有コイルＣ３に加工することが可能となる。
【００４９】
次に、曲面保有コイルＣ３に、第１ループコイル１０のリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１１及び反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１１、第２ループコイル２０のリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１２及び反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１２を形成する工程について説明する。
図８に、レーンチェンジ部形成治具に関する側面図を示す。
図９に、レーンチェンジ部形成治具によってコイルにレーンチェンジ部を形成した様子を示した側面図を示す。
レーンチェンジ部形成治具Ｊ３は、固定側ベースＪ３１、固定側チャックＪ３２、可動側チャックＪ３３及び可動側ベースＪ３４を備えている。
固定側ベースＪ３１は、ベースＪ３５の上に配置され、固定側ベースＪ３１に近接する方向に移動可能な固定側チャックＪ３２と、固定側ベースＪ３１とで曲面保有コイルＣ３の一端を保持する。
【００５０】
可動側チャックＪ３３及び可動側ベースＪ３４は、スライドベースＪ３８にシャフトＪ３６に貫通されて保持されており、スライドガイドＪ３７に固定されるスライドベースＪ３８は、固定側ベースＪ３１に対して図８の左右方向に移動可能な駆動機構を有する構成となっている。また、可動側チャックＪ３３及び可動側ベースＪ３４はスライドベースＪ３８に対して図８の上下方向に移動可能に駆動機構が備えられている。
また、可動側チャックＪ３３と可動側ベースＪ３４は、曲面保有コイルＣ３の他端を保持可能な構成となっている。
曲面保有コイルＣ３は、図８に示されるような状態でレーンチェンジ部形成治具Ｊ３に保持され、スライドベースＪ３８を前進させると同時に、可動側チャックＪ３３と曲面保有コイルＣ３の他端を把持した可動側ベースＪ３４とを下降させることで、図９に示されるような形状に成形してレーンチェンジ部保有コイルＣ４となる。
レーンチェンジ部保有コイルＣ４は、図２に示される第１ループコイル１０又は第２ループコイル２０であり、分割式ステータコアＳＣに組み込みが可能な状態である。
【００５１】
このように形成された第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０は、重ねられて２重コイル３０を形成する。
２重コイル３０は、図３に示すように３つの部分に分類することができる。内周配置部３１、外周配置部３２、及び突出レーンチェンジ部３３である。突出レーンチェンジ部３３は第１ループコイル１０ではリード側凸部ＰＲ１１のリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１１、又は反リード側凸部ＰＦ１１の反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１１にあたり、第２ループコイル２０ではリード側凸部ＰＲ１２のリード側レーンチェンジ部ＬＣＲ１２又は反リード側凸部ＰＦ１２の反リード側レーンチェンジ部ＬＣＦ１２にあたる部分の総称であるものとする。
この２重コイル３０を籠状に重ねてコイル籠ＣＢを形成した後、分割式ステータコアＳＣを挿入していく。
図１０に、２重コイルを重ね合わせた模式斜視図を示す。なお、第１端子部ＴＲ１１ａ及び第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ及び第２端子部ＴＲ１２ｂは、説明の都合上省略している。
２重コイル３０Ａと２重コイル３０Ｂは、同じ形状の２重コイル３０であり、図１０では突出レーンチェンジ部３３が隣り合うように配置される。したがって、２重コイル３０Ａの突出レーンチェンジ部３３の下に、２重コイル３０Ｂの内周配置部３１が配置される。
【００５２】
一方、２重コイル３０Ａの内周配置部３１は、２重コイル３０Ｂの突出レーンチェンジ部３３の下側に配置される。
なお、２重コイル３０Ａ及び２重コイル３０Ｂの奥に描かれているのは、位置決め治具Ｊ５である。位置決め治具Ｊ５によって、２重コイル３０の位置決めを行う。
図１１に、コイル籠にピースを挿入している様子を示す斜視図を示す。図１０と同じく、第１端子部ＴＲ１１ａ及び第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ及び第２端子部ＴＲ１２ｂは説明の都合上省略している。
図１２に、コイル籠にピースを挿入した模式図を示す。図１２に示すピースは説明の為に一番上の面だけを示している。
コイル籠ＣＢは、２重コイル３０を図１０に示すように次々と積層されて形成されたものである。コイル籠ＣＢには２４組の２重コイル３０が重ねられており、その外部からピース４１が差し込まれて、円筒状の分割式ステータコアＳＣが形成される。
【００５３】
そして、最終的には、図１に示すように、アウターリング５０を分割式ステータコアＳＣの外周部分に焼きバメすることで、ステータ１００を形成することが可能となる。
コイル籠ＣＢは、図１２に示すように、第１端子部ＴＲ１１ａ、第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ、及び第２端子部ＴＲ１２ｂが突出して形成されており、アウターリング５０を焼きバメした後、第１端子部ＴＲ１１ａ、第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ及び第２端子部ＴＲ１２ｂを外側に曲げ、バスバＢＢで結合することで、図１に示すような状態となる。
【００５４】
図１３に、ステータコアに形成されたＵ相コイルの第１ループを表した平面図を示す。
図１４に、ステータコアに形成されたＵ相コイルの第２ループを表した平面図を示す。
ステータ１００はＵ相、Ｖ相、Ｗ相を一組のブロックとすると、８組のブロックからなる。第１ブロックＢ１は、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ１、Ｕ相第１スロットＵ２Ｂ１、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ１、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ１、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ１、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ１の６つのスロットを有している。
又、第２ブロックＢ２は、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ２、Ｕ相第１スロットＵ２Ｂ２、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ２、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ２、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ２、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ２の６つのスロットを有している。
【００５５】
そして、２重コイル３０の第１ループコイル１０は、図１３に示す通り、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ１に第２スロット内導線部ＳＳ１１ｂが挿入され、Ｕ相第１スロットＵ２Ｂ２に第１スロット内導線部ＳＳ１１ａが挿入される。
一方、２重コイル３０の第２ループコイル２０は、図１４に示す通り、Ｕ相第１スロットＵ２Ｂ１に第２スロット内導線部ＳＳ１２ｂが挿入され、Ｕ相第１スロットＵ２Ｂ２に第１スロット内導線部ＳＳ１２ａが挿入される。
【００５６】
第１実施形態のステータ１００は上記構成であるので、以下に説明するような作用及び効果を示す。
まず、ステータ１００の高出力化と小型化とを図ることが可能となる。
第１実施形態のステータ１００は、ティース４３と、ティース４３の間に形成されたスロットＳＣＳとを備える分割式ステータコアＳＣと、平角導体Ｄを用いて形成されスロットＳＣＳ内に配置される２重コイル３０と、を有するステータ１００において、スロットＳＣＳは、Ｕ相第１スロットＵ１Ｂ１、Ｕ相第２スロットＵ２Ｂ１、Ｖ相第１スロットＶ１Ｂ１、Ｖ相第２スロットＶ２Ｂ１、Ｗ相第１スロットＷ１Ｂ１、Ｗ相第２スロットＷ２Ｂ１を第１ブロックＢ１とする３相スロットブロックが、順次形成されており、第１ブロックＢ１の隣に第２ブロックＢ２の３相スロットブロックが形成され、第１ブロックＢ１のＵ相第１スロットＵ１Ｂ１内の平角導体Ｄが、第２ブロックＢ２のＵ相第２スロットＵ２Ｂ２内の平角導体Ｄと第１ループコイル１０を形成していること、第１ブロックＢ１のＵ相第２スロットＵ２Ｂ１内の平角導体Ｄが、第２ブロックＢ２のＵ相第１スロットＵ１Ｂ２内の平角導体Ｄと第２ループコイル２０を形成していること、第２ループコイル２０が、第１ループコイル１０の内周に配置されるというものである。
【００５７】
したがって、２重コイル３０を用いた同心巻きコイルを用いて分布巻きのステータ１００を形成するにあたって、突出レーンチェンジ部３３に用いることができる幅を確保することが可能となる。
２重コイル３０の巻数が多くなる、或いは２重コイル３０に用いる平角導体Ｄの幅が太くなるにつれて、２重コイル３０の突出レーンチェンジ部３３は形成しにくくなる傾向にある。ステータ１００の占積率を高め、出力の向上を図りたい場合には、この点がネックとなるが、２重コイル３０を第１ループコイル１０と第２ループコイル２０を重ねた構成とすることで、突出レーンチェンジ部３３に用いる幅を増やすことが可能となる。
その結果、ステータ１００の占積率の向上を図ることができ、高出力化に貢献する。
【００５８】
具体的には、突出レーンチェンジ部３３を形成する幅は、図１３、及び図１４等に示すように２スロット分用いている。したがって、２重コイル３０の第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０の巻回数を増やすか、平角導体Ｄの太さを太くすることが可能となる。
平角導体Ｄの最小曲げ半径や、平角導体Ｄの周囲に設けた絶縁層の損傷等の問題により、突出レーンチェンジ部３３の曲げ部分を鋭角に曲げることは好ましくない。そして、突出レーンチェンジ部３３にどの程度の幅を使えるかによって、第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０のターン数、又は平角導体Ｄの太さが決定されてしまう。
しかし、高出力化を狙うには、平角導体Ｄの太さやターン数の増加は必須であり、突出レーンチェンジ部３３に２スロット分用いることができることはメリットが大きい。
【００５９】
第１実施形態のステータ１００は、１重コイルをステータに用いた場合には、最大でも１スロット分しかレーンチェンジ部に用いることができないところを、２重コイル３０を用いたことで２スロット分まで突出レーンチェンジ部３３の形成に幅を持たせることが可能としている。このことは、ステータ１００の高出力化を図ることにも貢献するし、設計自由度を高めることにも貢献する。
【００６０】
また、第１ループコイル１０と第２ループコイル２０を重ねて２重コイル３０とすることで、上述の通り突出レーンチェンジ部３３のスペースを確保できる結果、ステータ１００の軸方向にコイルエンドを延長する必要がなくなる。すなわち、図１に示すコイルエンドＣＥの短縮に貢献する。
第１端子部ＴＲ１１ａ、第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ、第２端子部ＴＲ１２ｂ及びこれらと接続するバスバＢＢについては、図１に示す通り、溶接などの方法により接合した後に、外周方向に倒してしまうので、コイルエンドＣＥの延長を最小限に抑えることができる。
このように、ステータ１００のコイルエンドＣＥを必要以上に大きくすることがない為、小型化の要求を満足することが可能となる。
【００６１】
また、第１ループコイル１０にリード側凸部ＰＲ１１、反リード側凸部ＰＦ１１を設け、第２ループコイル２０にリード側凸部ＰＲ１２、反リード側凸部ＰＦ１２を設けることで、隣り合うコイルの干渉をかわし易く、コイルエンドＣＥの長さを抑えることができる。
第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０を六角形とし、コイルエンド部に三角形の部分を持ってくるような構成は、特許文献２等にも用いられているが、コイルエンドを大きくする傾向にある。
これは、隣り合うコイルをかわす為にコイルエンド部に平角導体Ｄを斜めに立ち上げる必要があるが、この三角形の底辺の接する角が鈍角に形成されないと、隣り合うコイル同士の距離が遠くなってしまう為である。
【００６２】
一方、第１実施形態の第１ループコイル１０及び第２ループコイル２０の様に、凸部を設けることで、平角導体Ｄを立体的にかわすことが可能となる。
具体的には、突出レーンチェンジ部３３の下に内周配置部３１又は外周配置部３２が重ねられ、突出レーンチェンジ部３３がコイルエンドＣＥに並ぶように構成される。
その結果、コイルエンドＣＥを短縮することに貢献することができる。
また、第１実施形態に用いる２重コイル３０は、全て同じ形のものを重ねてコイル籠ＣＢを形成しているので、部品の製作コストを下げることが可能であり、組立工程の煩雑化を招かないという点でも優れている。
【００６３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
（第２実施形態）
第２実施形態のステータ１００は、第１実施形態のステータ１００とその構成においてほぼ同じである。但し、２重コイル３０の形成方法が若干異なるので以下に説明する。
図１５は、第２実施形態の２重コイルのコイルエンド部分の部分斜視図である。
図１６は、ステータの部分斜視図を示している。
第２実施形態に用いられる２重コイル３０は、第１ループコイル１０と第２ループコイル２０が、図１５に示される接続部ＣＲによってバスバＢＢを用いずに接続されている。
つまり、図２に示す第１実施形態の第１ループコイル１０の第１端子部ＴＲ１１ａと第２ループコイル２０の第２端子部ＴＲ１２ｂとが接合され、図１５に示すように接続部ＣＲを形成している。
【００６４】
接続部ＣＲは、リード側凸部ＰＲ１１の下側をくぐって、リード側凸部ＰＲ１２の側面を抜け、内周側から外周側に接続されている。図１５に示すように、第２ループコイル２０の端子部を延長して接続部ＣＲを形成し、ステータ１００の外周側で第１ループコイル１０と接合する形となる。
したがって、コイルエンドＣＥ側に突出しているのは、２重コイル３０一つにつき、第１ループコイル１０の第２端子部ＴＲ１１ｂと、第２ループコイル２０の第１端子部ＴＲ１２ａの２本ということになる。
なお、２重コイル３０でコイル籠ＣＢを形成する為には、第１端子部ＴＲ１１ａと第２端子部ＴＲ１２ｂとが接合されて接続部ＣＲを形成したものを、４８個用意すれば良い。しかし、後述する理由により第２端子部ＴＲ１１ｂ及び第１端子部ＴＲ１２ａの形状が異なる必要があるので、実際には第２端子部ＴＲ１１ｂが長く形成された２重コイル３０を２４個と第１端子部ＴＲ１２ａが長く形成された２重コイル３０を２４個用意される。
【００６５】
そして、図１６に示されるように第２ブロックＢ２のＵ相第１スロットＵ１Ｂ２の外周側から出ている第１端子部ＴＲ１２ａは、第３ブロックＢ３のＵ相第１スロットＵ１Ｂ３の外周側から出ている第１端子部ＴＲ１２ａと接続される。これが第１外周接続部ＣＲＯ１である。すなわち、隣り合う同じ相の２重コイル３０と接続されることになる。図１６では、Ｕ相第１コイル３０Ｕ１とＵ相第２コイル３０Ｕ２とが接続される。
なお、内周側に配置される第２端子部ＴＲ１１ｂは図示されないが、同様にして隣に配置される同じ相のコイルの第２端子部ＴＲ１１ｂと接続される。図１６の場合は、図示されていないＵ相第８コイル３０Ｕ８と接続され、第１内周接続部ＣＲＩ１を形成する。
【００６６】
同様にして、ステータ１００の内周側に配置されるＶ相第１コイル３０Ｖ１とＶ相第２コイル３０Ｖ２の第２端子部ＴＲ１１ｂが接合されて第２内周側接続部ＣＲＩ２を形成し、ステータ１００の外周側に配置されるＶ相第２コイル３０Ｖ２とＶ相第３コイル３０Ｖ３の第１端子部ＴＲ１２ａが接合されて第２外周側接続部ＣＲＯ２を形成する。このように、ステータ１００の内側に配置される第２端子部ＴＲ１１ｂ同士を接合して内周側接続部ＣＲＩを形成し、ステータ１００の外側に配置される第１端子部ＴＲ１２ａ同士を接合して外周側接続部ＣＲＯを形成して、ステータ１００に備えられた２重コイル３０を電気的に接合することで、ステータ１００の電気回路を形成する。
【００６７】
このように、２重コイル３０の配置される場所によって、第２端子部ＴＲ１１ｂ及び第１端子部ＴＲ１２ａは単純に立ち上げただけの形状のものと、隣り合う相の第２端子部ＴＲ１１ｂ及び第１端子部ＴＲ１２ａまで伸ばした形状のものとが必要とされる。このため、２重コイル３０は２パターン用意されることになる。
もっとも、この隣り合う相の第２端子部ＴＲ１１ｂ同士の接続、及び第１端子部ＴＲ１２ａ同士の接続については、バスバＢＢを用いて接合されるように設計されることを妨げない。
【００６８】
上述した構成の第２実施形態のステータ１００では、第１ループコイル１０と第２ループコイル２０との接合については、ステータ１００として２重コイル３０を分割式ステータコアＳＣに組み込んだ後に行う必要がない為、製造し易くなるというメリットが産まれる。
また、コイルエンドＣＥでの接合作業を減らすことも、作業空間を確保する等のメリットが生じ、歩留まり向上に寄与することができる。
もっとも、第１実施形態と異なり２パターンの２重コイル３０を交互に組み合わせていく必要があるため、組立工程は多少煩雑化するが、第２実施形態のステータ１００のコイルエンドが第１実施形態のステータ１００に比べて短くできるメリットがある。また、図１５及び図１６の構成であればバスバＢＢを用いる必要もないため、部品点数の削減を図ることも可能となる。
【００６９】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
（第３実施形態）
第３実施形態のステータ１００は、第２実施形態のステータ１００とその構成においてほぼ同じである。但し、２重コイル３０の形状と２重コイル３０の接合方法が若干異なるので以下に説明する。
図１７は、第３実施形態の２重コイルのコイルエンド部分を内周側から見た部分斜視図を示している。
図１８は、２重コイルのコイルエンド部分を外周側から見た部分斜視図を示している。
第３実施形態の２重コイル３０は、コイル籠ＣＢが形成され、分割式ステータコアＳＣのピース４１が挿入された状態である。
２重コイル３０の基本形状は、第２実施形態の２重コイル３０とほぼ同じであり、第１ループコイル１０と第２ループコイル２０とは結合されている。
【００７０】
ただし、図１８に示されるように、Ｕ相第１コイル３０Ｕ１、Ｖ相第１コイル３０Ｖ１、Ｗ相第１コイル３０Ｗ１と、Ｕ相第２コイル３０Ｕ２、Ｖ相第２コイル３０Ｖ２の形状は異なる。
２重コイル３０は、図１７に示すようにステータ１００の内径側に配置される第２端子部ＴＲ１１ｂを第２ループコイル２０のリード側凸部ＰＲ１２の下をくぐらせて外周側に引き出している。
そして、２重コイル３０をコイル籠ＣＢとして配置し、ステータ１００の外周側で、第１外周接続部ＣＲＯ１乃至第４外周接続部ＣＲＯ４を形成する。
このように、第３実施形態のステータ１００の外周側に外周側接続部ＣＲＯを形成することで、コイル籠ＣＢを電気的に結合することが可能となる為、コイルエンドの短縮が可能となる。
【００７１】
また、第２実施形態のステータ１００とは異なり、内周側接続部ＣＲＩを形成する必要がない。このため、ステータ１００の内周側に出っ張りが出来ず、図示しないローターへの干渉が無い。
外周側接続部ＣＲＯは、分割式ステータコアＳＣの外周部分の所まで張り出しても干渉するものが無い為、平角導体Ｄの取り回しが若干複雑にはなるものの、設計自由度の向上が図れる。
【００７２】
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
例えば、第１実施形態のコイルエンドＣＥにおいて、第１端子部ＴＲ１１ａ、第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ、及び第２端子部ＴＲ１２ｂをバスバＢＢに寄らず、第２実施形態や第３実施形態のように接合することを妨げない。
【００７３】
また、第１ループコイル１０及び２重コイル３０の巻回数及び平角導体Ｄの太さは、設計の要求により決定される事項であるので、例えば、巻回数の増減や平角導体Ｄの断面積の増減をすることを妨げない。
また、コイルエンドＣＥにおける第１端子部ＴＲ１１ａ、第２端子部ＴＲ１１ｂ、第１端子部ＴＲ１２ａ、及び第２端子部ＴＲ１２ｂの接合パターンは、第１実施形態乃至第３実施形態に説明する以外にも考えられる。２重コイル３０を効率的に活用できる方法であれば、他の接合パターンを採用することを妨げない。
【符号の説明】
【００７４】
１０      第１ループコイル
２０      第２ループコイル
３０      ２重コイル
３０Ａ      ２重コイル
３０Ｂ      ２重コイル
３１      内周配置部
３２      外周配置部
３３      レーンチェンジ部
４１      ピース
４３      ティース
５０      アウターリング
５５      端子台
１００      ステータ
Ｂ１      第１ブロック
Ｂ２      第２ブロック
ＢＢ      バスバ
Ｃ１      素体コイル
Ｃ２      凸部保有コイル
Ｃ３      曲面保有コイル
Ｃ４      レーンチェンジ部保有コイル
ＣＢ      コイル籠
ＣＥ      コイルエンド
ＣＲ      接続部
Ｄ      平角導体
ＬＣＦ１１      反リード側レーンチェンジ部
ＬＣＦ１２      反リード側レーンチェンジ部
ＬＣＲ１１      リード側レーンチェンジ部
ＬＣＲ１２      リード側レーンチェンジ部
ＰＦ１１      反リード側凸部
ＰＦ１２      反リード側凸部
ＰＲ１１      リード側凸部
ＰＲ１２      リード側凸部
【図１】
2011055438.tif 000003
【図２】
2011055438.tif 000004
【図３】
2011055438.tif 000005
【図４】
2011055438.tif 000006
【図５】
2011055438.tif 000007
【図６】
2011055438.tif 000008
【図７】
2011055438.tif 000009
【図８】
2011055438.tif 000010
【図９】
2011055438.tif 000011
【図１０】
2011055438.tif 000012
【図１１】
2011055438.tif 000013
【図１２】
2011055438.tif 000014
【図１３】
2011055438.tif 000015
【図１４】
2011055438.tif 000016
【図１５】
2011055438.tif 000017
【図１６】
2011055438.tif 000018
【図１７】
2011055438.tif 000019
【図１８】
2011055438.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月17日(2010.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ティースと、該ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、平角導線を用いて形成され前記スロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、
前記スロットは、Ｕ相第１スロット、Ｕ相第２スロット、Ｖ相第１スロット、Ｖ相第２スロット、Ｗ相第１スロット、Ｗ相第２スロットを第１組とする３相スロットブロックが、順次形成されており、前記第１組の隣に第２組の前記３相スロットブロックが形成され、
前記第１組のＵ相第１スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第２スロット内の前記平角導線と第１ループを形成していること、
前記第１組のＵ相第２スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第１スロット内の前記平角導線と第２ループを形成していること、
前記第２ループが、前記第１ループの内周に配置されていること、前記Ｕ相第１スロットから出た前記平角導線が、２スロット分の領域を用いて、レーンチェンジされていること、
を特徴とするステータ。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
請求項１に記載するステータにおいて、
前記第１ループのコイルエンド部に第１凸部が形成され、
前記第２ループのコイルエンド部に、前記第１凸部の内周に配置される第２凸部が形成されていること、
を特徴とするステータ。
【請求項４】
請求項１または請求項３に記載するステータにおいて、
前記第１ループの一端が、前記第２ループの一端と接続していること、
を特徴とするステータ。
【請求項５】
ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータのステータ製造方法において、
前記平角導線を、複数重ね合わされて周回させて八角形状コイルとする第１工程と、
前記八角形状コイルのコイルエンド部に一対の凸部を形成する第２工程と、
前記凸部が形成されたコイルを円弧状に成形する第３工程と、
前記一対の凸部にレーンチェンジ部を形成する第４工程と、
を有することを特徴とするステータ製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のステータ製造方法において、
前記第２工程は、固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、押圧機構によって前記八角形状コイルの外面を押圧し、前記一対の凸部を形成するものであることを特徴とするステータ製造方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載のステータ製造方法において、
前記第３工程は、前記凸部が形成されたコイルを固定し、前記凸部が形成されたコイルの軸方向より曲面を有する金型を押し付けることで、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成するものであることを特徴とするステータ製造方法。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか１つに記載のステータ製造方法において、
前記第４工程は、前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を、右側保持金型と左側保持金型で保持し、前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらすことで、前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成するものであることを特徴とするステータ製造方法。
【請求項９】
ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータを製造するステータ製造装置において、
前記平角導線が複数重ね合わされて周回され形成された八角形状コイルを固定するコイル固定部と、
固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、前記八角形状コイルの外面を押圧する押圧機構と、を備え、前記八角形状コイルに一対の凸部を形成することを特徴とするステータ製造装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のステータ製造装置において、
前記凸部が形成されたコイルの両端を固定する固定機構と、
前記凸部が形成されたコイルの軸方向より押し付ける曲面を有する金型と、を有し、
前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成することを特徴とするステータ製造装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のステータ製造装置において、
前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を保持する右側保持金型と左側保持金型と、
前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらす駆動機構と、を備え、
前記円弧状に形成されたコイルに前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成することを特徴とするステータ製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
タコアと、平角導線を用いて形成され前記スロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、前記スロットは、Ｕ相第１スロット、Ｕ相第２スロット、Ｖ相第１スロット、Ｖ相第２スロット、Ｗ相第１スロット、Ｗ相第２スロットを第１組とする３相スロットブロックが、順次形成されており、前記第１組の隣に第２組の前記３相スロットブロックが形成され、前記第１組のＵ相第１スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第２スロット内の前記平角導線と第１ループを形成していること、前記第１組のＵ相第２スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第１スロット内の前記平角導線と第２ループを形成していること、前記第２ループが、前記第１ループの内周に配置されていること、前記Ｕ相第１スロットから出た前記平角導線が、２スロット分の領域を用いて、レーンチェンジされていること、を特徴とする。
［００１３］
［００１４］
（３）（１）に記載するステータにおいて、前記第１ループのコイルエンド部に第１凸部が形成され、前記第２ループのコイルエンド部に、前記第１凸部の内周に配置される第２凸部が形成されていること、を特徴とする。
［００１５］
（４）（１）または（３）に記載するステータにおいて、前記第１ループの一端が、前記第２ループの一端と接続していること、を特徴とする。
［００１６］
また、前記目的を達成するために、本発明の一態様によるステータ製造方法は以下のような特徴を有する。
（５）ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータのステータ製造方法において、前記平角導線を、複数重ね合わされて周回させて八角形状コイルとする第１工程と、前記八角形状コイルのコイルエンド部に一対の凸部を形成する第２工程と、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に成形する第３工程と、前記一対の凸部にレーンチェンジ部を形成する第４工程と、を
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月25日(2012.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ティースと、該ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、平角導線を用いて形成され前記スロット内に配置されるコイルと、を有するステータにおいて、
前記スロットは、Ｕ相第１スロット、Ｕ相第２スロット、Ｖ相第１スロット、Ｖ相第２スロット、Ｗ相第１スロット、Ｗ相第２スロットを第１組とする３相スロットブロックが、順次形成されており、前記第１組の隣に第２組の前記３相スロットブロックが形成され、
前記第１組のＵ相第１スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第２スロット内の前記平角導線と第１ループを形成していること、
前記第１組のＵ相第２スロット内の前記平角導線が、前記第２組のＵ相第１スロット内の前記平角導線と第２ループを形成していること、
前記第２ループが、前記第１ループの内周に配置されていること、
前記Ｕ相第１スロットから出た前記平角導線が、２スロット分の領域を用いて、レーンチェンジされていること、
を特徴とするステータ。
【請求項２】
請求項１に記載するステータにおいて、
前記第１ループのコイルエンド部に第１凸部が形成され、
前記第２ループのコイルエンド部に、前記第１凸部の内周に配置される第２凸部が形成されていること、
を特徴とするステータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載するステータにおいて、
前記第１ループの一端が、前記第２ループの一端と接続していること、
を特徴とするステータ。
【請求項４】
ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータのステータ製造方法において、
前記平角導線を、複数重ね合わされて周回させて八角形状コイルとする第１工程と、
前記八角形状コイルのコイルエンド部に一対の凸部を形成する第２工程と、
前記凸部が形成されたコイルを円弧状に成形する第３工程と、
前記一対の凸部にレーンチェンジ部を形成する第４工程と、
を有することを特徴とするステータ製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のステータ製造方法において、
前記第２工程は、固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、押圧機構によって前記八角形状コイルの外面を押圧し、前記一対の凸部を形成するものであることを特徴とするステータ製造方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載のステータ製造方法において、
前記第３工程は、前記凸部が形成されたコイルを固定し、前記凸部が形成されたコイルの軸方向より曲面を有する金型を押し付けることで、前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成するものであることを特徴とするステータ製造方法。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか１つに記載のステータ製造方法において、
前記第４工程は、前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を、右側保持金型と左側保持金型で保持し、前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらすことで、前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成するものであることを特徴とするステータ製造方法。
【請求項８】
ティースと、ティースの間に形成されたスロットとを備えるステータコアと、ステータ内に配置される平角導線とを有するステータを製造するステータ製造装置において、
前記平角導線が複数重ね合わされて周回され形成された八角形状コイルを固定するコイル固定部と、
固定された前記八角形状コイルの周囲４方向より、前記八角形状コイルの外面を押圧する押圧機構と、を備え、前記八角形状コイルに一対の凸部を形成することを特徴とするステータ製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載のステータ製造装置において、
前記凸部が形成されたコイルの両端を固定する固定機構と、
前記凸部が形成されたコイルの軸方向より押し付ける曲面を有する金型と、を有し、
前記凸部が形成されたコイルを円弧状に形成することを特徴とするステータ製造装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のステータ製造装置において、
前記円弧状に形成されたコイルの前記一対の凸部を保持する右側保持金型と左側保持金型と、
前記右側保持金型に対して前記左側保持金型をずらす駆動機構と、を備え、
前記円弧状に形成されたコイルに前記レーンチェンジ部を前記一対の凸部に形成することを特徴とするステータ製造装置。
【国際調査報告】
2011055438.tif 000021
2011055438.tif 000022